Relatório 03 Caramelização em Meios Ácido Neutro e Básico

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UNIVERSIDADE FEDERAL DE LAVRAS 
 DEPARTAMENTO DE CIÊNCIAS DOS ALIMENTOS 
 GCA103 – QUÍMICA DE ALIMENTOS I 
 
 
 
CARAMELIZAÇÃO EM MEIOS NEUTRO, ÁCIDO E 
ALCALINO 
 
 
 
 
 
 
 Alunos: 
Amanda Luiza Sousa de Camargo Roma 
Eliane Santos Abreu 
Natália Selvati Coelho 
Thayna Belchior Fernandes da Silva 
Vinnie Hyoiti Hirooka 
Rafaella de Sá 
 
 
 Relatório: 3 
 
INTRODUÇÃO 
Reação de Caramelização 
A caramelização é uma reação de escurecimento não enzimático, gera 
escurecimento e produz sabores e aromas específicos, no entanto ela não 
depende de aminoácidos. Basicamente é uma degradação física de açúcares por 
conta de um processo chamado pirólise que ocorre quando açúcares são 
submetidos a temperaturas elevadas. Para se obter a caramelização é 
necessário ultrapassar o ponto de fusão de um determinado açúcar, ocorrendo 
a desidratação do açúcar, obtendo HMF (Hidroximetilfurfural). Em seguida, 
ocorre a polimerização do HMF e formam-se as Melanoidinas, um pigmento 
responsável pela cor escura característica da caramelização. O açúcar sozinho, 
submetido à altas temperaturas, carameliza sem a reação de maillard. Após a 
caramelização, são originadas uma de três cores habituais: Caramelo ácido 
(Refrigerantes cola, bissulfito de amônio), Cor de cereja (sacarose com íon 
amônio) e Cor de panificado.Também é importante para a culinária de uma 
maneira geral. Um exemplo no âmbito cervejeiro seria o famoso “candi sugar” 
utilizado em ales belgas. Existe alguns fatores que favorecem a caramelização, 
como os ácidos carboxílicos, alguns metais e o pH alcalino ou ácido. A reação 
envolve a degradação do açúcar na ausência de aminoácidos ou proteínas. Os 
açucares no estado sólido são relativamente estáveis ao aquecimento 
moderado, mas em temperatura acima de 120°C são pirolisados para diversos 
produtos de degradação e escuros, denominados caramelo. Envolve 
várias reações: hidrólise, degradação, eliminação e condensação. O início da 
reação se dá pela desidratação do açúcar redutor com rompimento das ligações 
glicosídicas, introdução da ligação dupla e formação de intermediários 
incolores, os polissacarídeos são inicialmente hidrolisados para 
monossacarídeos. A reação de caramelização é essencialmente iônica, podendo 
ser catalisada por ácidos (pH:2-4) ou bases (pH:9-10). A velocidade da reação é 
maior em meio alcalino. A reação de maillard é uma reação que ocorre entre 
certos tipos aminoácidos e açúcares redutores conferindo sabor e aroma 
específicos além de causar um escurecimento pela produção de melanoidinas. 
Na reação de Maillard ocorre a formação de compostos voláteis responsáveis 
pelo cheiro característico do produto que existe devido a um processo de 
degradação (degradação de Strecker). A reação de Maillard é caraterizada pela 
junção grupo carbonila (C=O) dos açúcares redutores com o grupo amino (-NH2) 
do aminoácido ou proteína. Em seguida ocorrem uma série de etapas onde 
ocorrem combinações chamados arranjos de Armadori, que são a isomerização 
da aldosilamina, a formação da base de Schiff; a degradação de Strecker e 
algumas reações intermédias nas quais surgirá o hidroximetilfurfural 
(polimerizado), originando as melanoidinas. As alterações ocorridas durante a 
reação de Maillard, reduzem a solubilidade e o valor nutritivo das proteínas. 
 
OBJETIVO 
Determinar o tempo de reação de caramelização da sacarose em meio 
neutro, ácido e alcalino. Comparar o tempo e a cor da reação obtida e com isso, 
concluir qual o meio mais favorável para a reação de caramelização. 
 
IMPORTÂNCIA E APLICAÇÕES NA INDÚSTRIA 
Duas transformações químicas de degradação do carboidrato têm grande 
importância quando estamos falando sobre carboidratos, a reação 
de Maillard ou escurecimento não enzimático com intervenção de aminoácidos 
e açúcares redutores e a caramelização com a presença de açúcares redutores e 
não redutores. Ambas as transformações forma um produto escuro e de alto 
peso molecular, sendo que na reação de Maillard existe o nitrogênio, conhecido 
como melanoidinas e na caramelização é formado o caramelo um dos corantes 
mais utilizados pela indústria de alimentos. Para ocorrer a reação de Maillard é 
necessário determinadas condições para que os açúcares redutores produzam 
pigmentos marrons que são desejáveis ou não para determinados alimentos. As 
reações químicas entre o açúcar redutor, principalmente a D-Glicose e um 
grupo amina primário resultam no pigmento escuro, que produzem aromas e 
sabores. A caramelização ocorre entre açúcares não redutores, em particular 
com a sacarose e na ausência de compostos nitrogenados. O caramelo é um 
pigmento que também favorece os alimentos, com sabor e aroma. A sacarose é 
a mais utilizada, porém também pode ser usado a D-frutose, D-glicose 
(dextrose), açúcar invertido, xaropes de glicose, xaropes de malte e os melados. 
Ácidos e sais facilitam a reação. O caramelo é dividido de acordo com o que é 
adicionado durante o seu aquecimento sendo assim direcionado a 
determinadas utilizações no meio industrial. Conhecido como caramelo 
sulfocáustico, onde o carboidrato é aquecido em presença de um sulfito e na 
ausência de íon amônia e podem empregar um ácido ou uma base. O resultado 
é um caramelo avermelhado muito utilizado em cervejas e outras bebidas 
alcoólicas. O pH em solução é de 3-4 e contém partículas coloidais com cargas 
fracamente negativas. O caramelo de amônio, onde o carboidrato na presença 
de uma fonte de íons de amônia e sem íons de sulfito, podendo ter uma base ou 
um ácido. A cor é marrom avermelhado. Esse corante é recomendado para 
produtos de panificação, xaropes e pudins. pH em solução: 4,2-4,8. E o caramelo 
sulfito-amônio, onde o carboidrato é aquecido na presença de tanto de sulfito 
como de íons amônio, podendo ter um ácido ou uma base é muito utilizado em 
refrigerantes de cola, bebidas ácidas, xaropes, temperos secos, assados, doces e 
rações; sua cor é marrom e o pH: 2-4,5. 
 
METODOLOGIA 
VIDRARIAS E EQUIPAMENTOS 
 Bastão de vidro; 
 3 béqueres de 100mL; 
 3 provetas de 20mL; 
 Placa de aquecimento; 
 Balança; 
 30g sacarose; 
 60mL de água destilada a pH 7,0; 
 Soluções de ácido clorídrico e de hidróxido de sódio 0,25M. 
 
TÉCNICA 
Pesar 10g de sacarose em triplicata e colocar em 3 béqueres de 100mL, 
esses béqueres estavam indicados para meio neutro, ácido e alcalino. No meio 
neutro adicionar 20mL de água destilada, no meio ácido adicionar 20mL de 
solução 0,25M de HCL e por último, no meio alcalino adicionar 20mL de solução 
0,25M de NaOH. Em seguida, colocar os béqueres em aquecimento, agitando 
até completa dissolução da sacarose. Deixar aquecer até começar o 
escurecimento e marcar o tempo. 
 
RESULTADOS E DISCUSSÕES 
 Pôde-se observar pelo experimento, após uma hora de aquecimento, os 
seguintes resultados: 
Meio alcalino: houve caramelização mais intensa, com coloração mais escura 
Meio neutro: houve caramelização mais branda, com coloração caramelo, 
similar ao mel 
Meio ácido: não houve caramelização significativa e a solução não mudou tanto 
de tonalidade. 
A caramelização ocorreu, pois a temperatura estava maior do que 120°C, 
proporcionando assim a degradação dos açúcares utilizados (quebra das 
ligações glicosídicas com formação de novas ligações) 
GLICOSE → 1,2 ENOL → HIDRÓLISE → FORMAÇÃO DE HMF → POLIMERIZAÇÃO 
DO HMF → MELANOIDINAS 
 
CONCLUSÃO 
 Conclui-se que dependendo do meio utilizado para a degradação de 
açúcares, sob efeito de aquecimento,a caramelização pode ser otimizada, 
sendo interessante para indústrias de processamento de alimentos. Estas 
indústrias podem acelerar a produção de corantes derivados do processo de 
caramelização. 
 
REFERÊNCIAS 
Química de Alimentos – Teoria e Prática 3ª edição; Júlio M. A. Araújo – Editora 
UFV 
http://www.cervejahenrikboden.com.br/caramelizacao-x-reacao-de-maillard/ 
https://13moleculasapular.wordpress.com/2014/05/01/alimentos-e-a-
caramelizacao/